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直流穩(wěn)壓電源調(diào)試,,引言,系統(tǒng)工作需要能源，而電能是目前測控系統(tǒng)中使用最多的能源；能源自身的性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和可靠性；如何為系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定、可靠的電源是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；,訓(xùn)練目的,本訓(xùn)練的目的:是由220V交流電產(chǎn)生一個(gè)5V或15V的直流電源1.建立對(duì)穩(wěn)壓電源的基本認(rèn)識(shí)2.進(jìn)一步掌握常用電子儀器的使用方法,電源作用：供給工作電源,其性能影響系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和可靠性,3.1直流電源,電流源,,電壓源,直流：穩(wěn)恒直流變化的直流,,交流：交變電流（交替過零）,3.1直流電源調(diào)試目標(biāo),由220V交流電產(chǎn)生一個(gè)5V或15V的直流電,,,,,3.1直流電源調(diào)試原理,如何得到一個(gè)穩(wěn)定的電壓？——穩(wěn)壓二極管,穩(wěn)壓,,,,Uz,,Uz,,,功率不足，集成穩(wěn)壓芯片,如何得到一個(gè)高于Uz的信號(hào)？,3.1直流電源調(diào)試原理,如何得到高于Uz的電壓？——電容C濾波隨著RC值的增大，輸出信號(hào)的低電平越來越大，可以高于Uz。前提是輸入信號(hào)是直流，或偏向正（負(fù)）的。,,,,Uz,如何得到一個(gè)直流信號(hào)？,3.1直流電源調(diào)試原理,如何得到一個(gè)直流信號(hào)？——二極管,,,,,,交流?直流：整流,輸入信號(hào)電壓（220V）過高,3.1直流電源調(diào)試原理,如何得到一個(gè)低電壓交流信號(hào)？——變壓器,,,,,降壓,3.2直流穩(wěn)壓的實(shí)現(xiàn),直流穩(wěn)壓電源調(diào)試：交流電變成直流電,電源電壓,直流電壓,3.3變壓,變壓器：,,,,,是否可以使用電阻分壓？為什么？,①變壓器可以使負(fù)載與電網(wǎng)隔離?、诳梢蕴岣咿D(zhuǎn)換效率；③用電阻分壓，輸出電壓會(huì)隨負(fù)載發(fā)生變化。,3.4整流,整流：把交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿倪^程；原理：二極管的單向?qū)щ娦哉髟赫鞫O管整流輸出的電壓：單向的脈動(dòng)電壓三種整流電路：半波整流全波整流橋式整流,3.4.1半波整流,半波整流,,,,,,,+-,,,-+,3.4.2全波整流,全波整流,-+,,,D1,+-,1kΩ,,,,,,,,,,,,,,D2,,,,,,,,3.4.3橋式整流,橋式整流,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1kΩ,,,,,+-,-+,,,3.5濾波,作用：將脈動(dòng)電壓的脈動(dòng)幅度減小。原理：利用電容充放電使電壓變化減小。濾波輸出：直流分量+紋波,3.6穩(wěn)壓,作用：使電網(wǎng)電壓和負(fù)載在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓保持不變。原因：電網(wǎng)電壓波動(dòng)，整流、濾波輸出的直流電壓是不穩(wěn)定的。負(fù)載的變動(dòng)也會(huì)使直流電源的輸出電壓變化。,集成穩(wěn)壓電路：78xx、79xx,R,3.6穩(wěn)壓,78和79系列集成穩(wěn)壓電路的命名如下：△△□□□□△△是制造商的標(biāo)識(shí)。78表示輸出正電壓，79表示輸出負(fù)電壓；05表示輸出電壓值為5V，15表示輸出電壓值為15V。例:7805表示輸出電壓為＋5V輸出，7815表示輸出電壓為＋15V，7915表示輸出電壓為－15V。78系列和79系列集成穩(wěn)壓電路芯片的引腳不同,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,1．整流電路1)半波整流電路按圖3－2所示連接半波整流電路，用萬用表或示波器測量變壓器次級(jí)輸出電壓，用示波器觀察半波整流輸出波形，并記錄在表3－1中。3-2半波整流,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,1．整流電路2)全波整流電路按圖3－3所示連接全波整流電路，用萬用表或示波器測量變壓器次級(jí)輸出電壓，用示波器觀察全波整流輸出波形，并記錄在表3－1中。3-3全波整流,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,1．整流電路3)橋式整流電路按圖3－4所示連接橋式整流電路，用萬用表或示波器測量變壓器次級(jí)輸出電壓，用示波器觀察橋式整流輸出波形，并記錄在表3－1中。3-4橋式整流,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,3-4橋式整流,,,,,a,b,c,d,,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,2．濾波電路1)半波整流電路的濾波按圖3－7連接電路。斷開R，用示波器觀察輸出電壓的波形，記錄在表3－2a中。將負(fù)載電阻R接入電路，用示波器觀察輸出電壓的波形，記錄在表3－2b中。,3-6半波整流濾波電路,注意：電解電容極性不能接反，否則爆炸,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,2．濾波電路2)橋式整流電路的濾波按圖3－8連接電路。斷開R，用示波器觀察輸出電壓的波形，記錄在表3－2a中。將負(fù)載電阻R接入電路，用示波器觀察輸出電壓的波形，記錄在表3－2b中,3-7橋式整流濾波電路,,,C,,,,~220V,~9V,,,,,,,,,,,,R,,,,,100μF,注意：電解電容極性不能接反，否則爆炸,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,3．穩(wěn)壓電路1)單極性穩(wěn)壓電路按圖3－9連接電路。不接負(fù)載電阻R，用示波器分別觀察并記錄C1兩端和C2兩端電壓波形，比較穩(wěn)壓前和穩(wěn)壓后的電壓波形。將負(fù)載電阻R并接在電容C2兩端，用示波器分別C1兩端和C2兩端電壓波形。,3-9+5V單極性穩(wěn)壓電路,3.7訓(xùn)練內(nèi)容,3．穩(wěn)壓電路2)雙極性穩(wěn)壓電路按圖3－10連接電路，用示波器分別觀察并記錄圖中四個(gè)電容的電壓波形。使用雙蹤同時(shí)觀測電容上的波形，注意兩個(gè)通道的接地端子必須接相同點(diǎn),3.7訓(xùn)練內(nèi)容,3-1015V雙極性穩(wěn)壓電路,訓(xùn)練報(bào)告,訓(xùn)練報(bào)告包括兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)記錄和思考題；數(shù)據(jù)記錄：波形記錄坐標(biāo)紙上規(guī)則作圖；相應(yīng)參數(shù)、曲線標(biāo)識(shí)清楚；思考題,訓(xùn)練報(bào)告,半波電路：整流，濾波空載，濾波加負(fù)載，3個(gè)曲線畫于同一個(gè)坐標(biāo)中全波整流:1個(gè)曲線橋式電路：整流，濾波空載，濾波加負(fù)載，3個(gè)曲線畫于同一個(gè)坐標(biāo)中穩(wěn)壓波形3坐標(biāo)：單極性穩(wěn)壓2坐標(biāo)：①接入負(fù)載②不接負(fù)載雙極性穩(wěn)壓1坐標(biāo)：將四個(gè)電容上的觀察結(jié)果均繪制于同一個(gè)坐標(biāo)系中，注意標(biāo)識(shí)清楚。,1：直流穩(wěn)壓電源的基本原理是什么？各個(gè)過程分別使用了元件的那些特性？2：全波整流電路與橋式整流電路有何區(qū)別？如果你來設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源，你會(huì)選用哪一種作為整流電路？3：濾波電路不接入負(fù)載時(shí)，輸出波形為何接近于一條直線（恒壓）？4：使用示波器如何觀察大直流電平上疊加的小紋波？,思考題,5：畫出以下兩個(gè)整流電路正向和反向電流流向及電阻兩端的電壓波形，并說明正向和反向?qū)〞r(shí)所用二極管。橋式整流電路雙極性穩(wěn)壓電路整流電路,思考題,D1,D2,D3,D4,D1,D2,D3,D4,